首页 > 文章中心 > plc教学

plc教学

plc教学

plc教学范文第1篇

关键词:PLC,仿真软件,教学PLC编程,教学效果

 

可编程控制器(简称PLC)是20世纪60年代末发展起来的一种新型的工业自动控制装置,它将传统的继电器寄存器控制技术、计算机控制技术及通信技术融为一体,由于其操作简便、易于掌握使用、技术性能稳定、运行可靠,在工业自动化领域中占有极其重要的地位,在我国已经广泛应用于机械制造、轻工、汽车及冶金等各种行业。在这种需求形势下,PLC课程已成为高职高专电气自动化、机电类专业必修的一门实践性较强的课程。

一、PLC课程教学中存在的问题

高职教育的培养目标要求PLC课程教学更加突出实用性,突出与生产实际相结合,与生产技术岗位对人才的需求相结合,使学生所学的知识能够转化为能力,毕业后成为生产一线的技术骨干。但目前高职院校的PLC课程教学往往存在下述问题:

1.课程要求高,学生学习有困难。PLC 课程具有信息量大、编程枯燥的特点。在PLC编程过程中学生要根据控制要求来确定控制方案,这就要求学生有一定的理论基础和自主学习意识,因此导致学生学习这门课有困难。

2.配套实训设备不足,学生实践不够。一套PLC实训设备价格较高,而很多高职院校的资金又相对紧张,因此购买的PLC实训设备数量有限,而且近年来相关专业招生人数激增,根本无法保证学生一人一套。其次只要是做硬件实训,肯定存在设备的故障损坏和材料的损耗,这一方面增加了维修维护成本教学PLC编程,另一方面也降低了实训的开出率。

3.实践远远落后于理论学习,抑制学生的创新思维能力。按照通常的教学过程,一般是任课教师按照教材的顺序进行教学,就是先将全部基本指令讲解完毕,再讲解PLC的编程方法,然后再让学生去做实训,实践远远落后于理论。像这样在一段时间内集中学习完所有指令,学生学习后的印象不深刻,容易混淆,到实践时,又得重新对所涉及的指令进行学习,效率不高。并且由于大多数学生的动手能力没有得到很好的锻炼,所以当他们面对实训设备不敢大胆动手,每一个步骤都按照教师的指导去做,因而对学生的创新思维是一种很大的束缚。

以上问题在现在的高职院校PLC教学中还是比较多见,针对这些问题,笔者经过教学实践和探索,认为将PLC的仿真软件应用于PLC教学中是解决这些问题的理想方案。

二、仿真软件的作用

伴随中国工业自动化水平的发展,三菱电机PLC在中国的发展已经历经20余年,其FX2N系列小型PLC在国内占有很大的市场份额,在国内拥有很多的用户群和很高的声誉,与它相对应有一款仿真学习软件名称为FX-TRN-BEG-C。该软件是三菱电机推出的中文版教学软件,它将虚拟舞台和编程操作合成在一起,集成了程序的编写、模拟调试、动画演示效果等功能,具有较强的互动性。用户通过编程区编程后下载到仿真舞台的实时场景,软件将以动画演示形式形象地表现出程序的结果,可以用来培养学生学习梯形图编程。

在教学中应用该软件主要有以下几方面作用:

1.模拟真实的场景,激发学生的学习兴趣。

教育心理学认为,学习兴趣是学习动机的重要组成部分,是推动学生努力学习的强大动力。学生只有对PLC学习有了浓厚的兴趣,才会有求知的欲望,才能勤于思考,才能自主学习和有所创新。该软件利用三维虚拟空间进行设计,模拟出多种真实场景,例如 :交通信号灯控制、分拣和分配线控制、舞台装置控制、输送带控制等,每一个场景都惟妙惟肖。学生可以在任意一个场景中按照控制要求进行编程,绘出梯形图,并对PLC进行仿真运行操作,在仿真运行中可以观察运行结果是否符合设计要求。这些生动的动画模拟程序运行结果,比在教室里枯燥的讲述有趣,学生更乐于接受也更直观教学PLC编程,可帮助学生更好地理解PLC程序控制作用。相当于将“实训场所”搬入课堂,实现课堂与实训场所的相互交融,让学生既在学中练,又在练中学,正好可以解决PLC课程编程枯燥的问题,提高了学生的学习兴趣和学习效率。

2.模拟的被控设备种类多,是实际实训控制对象的一个重要的补充。

PLC实训一般都要求有真实的被控对象,而真正的被控对象一般都具有体积大、份量重、价格昂贵、维护困难等特点,很难在实训室配备。现在一般实训室通常配置了一些相对简单的设备,如: 电动机、交通灯控制板,而像物料分拣系统、舞台灯光控制系统这样的实训装置即使有数量也有限。而该软件模拟出多种被控设备,例如 :自动门控制、分拣和分配线控制、舞台装置控制、输送带控制等。从教学意义上来说,即可以克服真实被控对象的缺点,又极大地丰富了控制对象种类,扩展了学生的工程应用经验。

3.难度渐进的课题设计,方便因材施教。

该软件设置了初级、中级和高级多层次的学习环节,各课题之间呈现出渐进式的提高,各个环节有数目不等、难度不同的设计题。在教学过程中教师可以结合使用的教材以及学生的基本情况来选择相应难度的课题,对于PLC编程要求高的专业可适当多选择几个难度高的课题。此外还可以根据学生的学习情况适时地调整,当学生学习吃力时只要求完成基本课题任务,以免学生失去学好这门课的信心;学习情况较好时可增加课题任务,提升学生的自信。此外,在教学应用中教师可以直接把该软件给定的控制任务作为课题,也可以灵活地根据自己的授课需求借用其模拟场景布置控制任务,软件照样可以仿真运行。因此使用很灵活,方便因“材”施教。

4.创建了良好的课后自学平台。

在该软件B、C两个单元的基本编程训练中,采用了专家指导式的编程提示,在每一个程序的学习单元中,操作步骤都详细明了地列出了,逐步引导学生学会编制简单的梯形图,对于程度低的学生自学此部分可巩固基本程序的编程。对于程度较好的学生可以选择适合自己水平的感兴趣的课题练习,该软件为学生提供了自我尝试和满足好奇心理的平台。国论

三、仿真软件应用在PLC教学中取得的效果

通过教学实践证明,仿真软件在PLC 教学中的作用是显著的,是必不可少的,仿真教学的应用所取得的教学效果是良好的。具体体现在以下几个方面:

1.提高了学生学习PLC课程的兴趣

由于使用仿真软件在计算机上就可以直观生动地显示执行程序结果,使抽象的程序得到了形象化的演示。而且学生对程序做的每一点改进都能导致仿真结果的变更,这使得学生很有成就感,激发学生的学习兴趣,调动学生学习积极性和主动参与意识。

2.培养了学生学习能力、解决问题能力

当学生掌握了基本的编程指令,具备一定的编程能力后,教师可运用任务驱动教学法教学PLC编程,放手让学生自己完成某一个明确的编程任务,让学生自己去想方法、查指令、编程序,教师只是适时予以点拨,让学生在仿真软件的辅助下反复地查找程序漏洞、查看结果,反复修改、优化程序,直至仿真的结果达到预期的任务目标。在这个过程中,学生的学习能力、解决问题能力及编程能力可以得到很好的锻炼与提高。

3.充分发挥了学生的创新思维

有了仿真软件来验证程序,学生不再依赖教师的判定,教师主要起点拨、答疑作用。学生完全可以按照自己的思路进行编程,然后验证正确与否,总结经验。这样也就最大限度地发挥了学生的主体性,使学生在主动探索过程中真正理解PLC控制技术的知识,真正掌握根据生产要求设计控制程序的方法,能最大限度地发挥学生的想象能力,学生的创造思维在完成任务的过程中得到了很好的培养,大大地提高学生的创新意识。

总之,在PLC教学中使用仿真软件,不仅可以较容易的突破难点、提高教学质量,而且对PLC教学实践不足是一个重要的补充。但是我们也应该明确,软件仿真并不能完全代替硬件,硬件实验设施对学生动手操作能力的锻炼是不能完全替代的。为了培养生产一线需要的技术型人才,高职院校对硬件实验设备的投资也是必要的。

[参考文献]:

[1]姜新桥石建华可编程控制器应用基础[M].华中科技大学出版社 2007

[2]杨进.谈PLC 仿真学习软件在PLC 教学中的应用[J].职业教育研究2007 (5):172.

[3]陈令荣谈“PLC 实训教学”中仿真学习软件的应用[J]. 科技风 2009(19)

[4]陈海霞,任庆海,孙承志项目驱动教学法在PLC课程中的实践 [J] 三江学院学报 2009.11

plc教学范文第2篇

一、PLC课程实践教学现状分析

现行的实践教学大多以做实验为主,理论课后学生分批分次地进行实验。实验的内容、操作方法,由教师做基本讲解,随后学生按部就班完成操作。这样的实验过程,学生只是对已知结果进行验证,既无乐趣又无创新。较多的理论学习也会使学生感到厌烦,以致于对整个课程厌学,可以说,实验过程是没有目的的枯燥过程。

一般的PLC实验,都是基于常见的低压电器元件展开的实验,教学设备简单,实验资源缺乏,与当下主流的技术脱节,而对学生来讲,要使理论知识转化为实践技能,这样的实验方式是不能满足需要的。

相应学科制定的教学计划,对学生的实践计划很少,基本没有一体化整合式的实践类教学模式,调动不了学生的学习热情。只有理论,不能有效地培养学生的综合素质及团队协作能力。

二、PLC教学革新

为了提高学生学习PLC的兴趣和培养开拓创新思维能力,在PLC课程的教学中应进行以下几点改革:

1.一体化教学模式

PLC理论比较抽象和枯燥,涉及的知识广泛,在教学中,要坚持理论联系实际,强调基础的同时,重视实践技能的培养,理论与实践同时进行,将理论教学内容融合到实践教学中,让学生一边学习理论知识一边动手做实验,并通过设置实训思考题达到培养学生在实践中发现问题、解决问题的能力。

通过把日常生活中的或者大家经常能够接触到的事物与P L C 联系起来,增加学生们的知识面,学生对所学知识也就容易理解,学习的兴趣也就浓厚,学生学习的自觉性和主动性也跟着提高,让学生觉得复杂的理论知识与生产实际密切联系。通过有效地实践,消化理解抽象的理论,使其对PLC的感性认识和理性认识都得到升华,消除学习上的消极情绪,变被动为主动,让学生在实践中获得成就感,结合教材特点,巩固学生的学习兴趣。

2.教学设施的建设

PLC教学中实践课是重中之重,如何上好实验课,如何增强学生的动手能力,需要完备的教学设施、优化的教学软件。拥有与课程设置相关的一体化实验设备,才是改变在教学过程中只有理论没有实践的根本途径。老旧的设备必须被新兴的设备取代,让学生了解最新的技术,实际操作技术方面与生产实际的需要接轨,达到了培养适应市场需求的实用型技术人才。

3.重视实践

学习PLC的最终目的是为了应用到实际中,仿真软件是一种积极有效的手段,但这种与真实的控制过程存在一定的差异。PLC控制系统涉及的知识面广泛,除编程外,还需选用合适型号的PLC器件等。只有亲自体验整个设计过程,学生在系统安装调试中培养分析问题、解决问题的能力,才能对理论更进一步地加深认识。

这样,课后的实践工作就变得极其重要。工程实训是课后实践的一种行之有效的方式。实训项目实施过程中会涉及费用问题,有条件的可以建立PLC 生产型的实训基地,如果条件不具备只有通过学生课余实习来实现课后实践。笔者认为,学校可与就近PLC工厂单位洽谈,为学生提供一个安全优质的实习场地,安排学生到厂区去参观实习,使学生学到在课堂上学不到的,看到在实验室看不到的,使学生对PLC 系统及运行有一个比较完整的认识,为学生学好后续相关课程奠定基础。搞好实践教学,不仅增加学生的技术知识,还创造了学生接触社会的机会,提高学生的综合职业能力。

4.侧重学生综合能力的培养

可编程控制器课程以及其他工科类课程的教学目的,就是为社会输送专业基础知识扎实、具有一定技术经验的专业人才。但是,只具备过硬的专业素质,是远远不能满足市场需求的。职业学校应该从传授知识的教育理观念向注重能力培养的教育理念转变,注重对学生创新能力、综合能力、实践能力、合作能力的培养。通过让学生在企业参与企业实际工作,使学生认识到企业对技能和员工素质的要求,为今后步入社会打下良好基础。

plc教学范文第3篇

关键词:兴趣 目标 理论联系实际

随着社会的发展和科技的进步,PLC在工业自动化控制中的地位越来越重要,但是PLC的学习对技工学校的学生来说历来都是头痛的事。下面笔者结合这几年来的PLC教学的经验,谈谈如何针对技校生的特点来进行三菱PLC教学。

一、激发兴趣,明确目标

要想提高学生的学习动力,兴趣是关键。技校生不爱学习的重要原因是没有学习的动力,更没有学习目标。所以每当接手一个新的班级,笔者就首先为学生分析当今社会发展情况,并利用图片、视频,甚至到企业参观、让成功人士介绍经验等方式,使学生明确:学好PLC是必须的,这门技术是有用武之地的。其次可以充分利用学校的PLC设备,将事先做好的一些PLC课题演示给他们看,例如常见的红绿灯控制、彩灯花样控制等。通过观看这些演示,学生通常会产生好奇心。根据学生的提问,笔者一般会告诉他们,只要努力加用心学习都能学会。经过这样的学习以后,大部分同学都会有学好这门技术的要求,这样就可以解决教学矛盾中的“我要学”和“要我学”的问题。

二、由浅入深,步为营

三菱PLC的学习必须以学生已经学习的电力拖动配线为基础。通过形象的对比,让学生逐渐建立起三菱PLC编程软元件与配线器件的对应关系,从而把抽象的软元件直观形象化,例如输入、输出继电器,时间继电器,计数器等。这样学生在编程过程中,对于PLC中相关软元件的使用就会得心应手。然后,讲授基本PLC指令并配以梯形图,在讲解完LD、LDI、AND、ANI、END这些基本指令后,就可以尝试让学生将电力拖动配线的有些课题用所学的PLC来实现,比如电动机连续运转、电动机正反转、电动机顺序启动逆序停止等。在此过程中要保证他们练一个会一个,每一个课题都让他们编好程序,在调试成功的基础上,再将元件与PLC连接并对电机进行控制,使学生能够见到自己劳动的成果,享受到成功的喜悦。在此基础上再学习定时器指令、计数器指令,再组织与这些指令相关的练习,使学生进一步理解相关指令,并能正确运用。在定时器、计数器的练习上,笔者经常采用的是十字路口红绿灯控制和彩灯的各种闪烁控制。通过学生自己对相关情景的设计编程并通过相应的模块来展现他们的成果,往往会收到意想不到的结果,甚至有些学生会自己设计一种情景,用自己所学的知识来实现。在学生充分理解了PLC的学习思路后,进一步进行更复杂指令的教学。基本指令学习完之后,再讲授步进指令及状态编程法,并在学完状态编程法之后让学生试着用状态编程去编写以前用经验法编过的课题,通过比较来区分这两种编程方法的优缺点,从而更明确什么时候该用经验法、什么时候该用状态编程法,学生就会一步一个脚印扎扎实实地学下去。

三、学以致用,注重理论联系实际

在PLC的学习过程中,要始终强调学以致用。例如定时器学完了,可以怎么来用呢?可以让学生自己设计用定时器来完成一些事情,然后帮助他们实现设计,也可以出一些简单有趣的题目让学生来完成。例如:用定时器来完成一盏灯的闪烁,紧跟着就可以要求学生用定时器来实现多盏灯的交替闪烁。笔者最常用的就是天塔之光这个模块,学生可以设计成放射式的控制,也可以设计成收缩式的模式。当调试成功后看着彩灯在自己的程序控制下绽放出美丽的光彩,学生心里就会有一种说不出的快乐。

教师在教学中要始终理论联系实际,在掌握基本指令和编程方法之后,要经常让学生接触到实际生活中的PLC控制问题,如四层电梯的控制、学校时钟的控制、汽车自动装卸料控制等。这样学生就会感觉到PLC在实际中的各种用途,会进一步提高学习兴趣。此外,要充分利用学校与企业的关系,坚持让学生走出去。如在学习可编程程序控制器的脉冲输出功能时,笔者就经常利用自己与企业的关系,在一些设备的PLC控制试车阶段,让学生到试车现场充分体验脉冲输出指令在伺服电机和步进电机控制中的应用。例如,在笔者为企业设计的自动热合裁断机试运行时,就带学生去参观过。在设备的调试过程中,笔者详细地给学生讲述PLC如何与伺服电动机结合实现速度与进料长度的控制以及PLC如何控制步进电动机带动切刀工作,使学生体会到了红外传感器如何来实现位置和自动往返控制,如何解决自动化控制中的相关要求。比如暂停功能的实现,可以通过计数器来控制暂停,按一下暂停PLC内的一个计数器动作,用它的常开或常闭触点来实现设备的暂停,再按一下暂停,即可使PLC内的另一个计数器动作,从而使设备继续运行。通过现场参观,学生感觉到PLC原来真的这么神奇,想让设备怎么动就怎么动,就会更加坚定他们学好PLC的信心,同时也会使学生进一步理论联系实际,提高解决实际问题的能力。

四、注重分层教学,达到因材施教

技校的学生两极分化比较严重,有的学生理论不行,动手能力反而很好;有的学生反应比较快而有的学生反应却比较慢。为了解决这种问题,在教学过程中笔者注意运用分层次教学和互助教学两种模式。

分层次教学是在教学过程中既要让好学生吃饱,又要让差生吃好。为了达到这种目的,笔者会分别布置两种作业,一种是必做题,一种是选做题。学生根据情况自愿去做选做题。对于选做题出现的问题,笔者会一对一地去进行解析,这样既使一般的学生及时跟上了进度,又使学习好的学生感到自己受到了重视,会自觉地去学习更多的知识,提高了学习的积极性。

在一个班级学生很多的情况下,由老师去逐一指导是不现实的,而如果让学生结成互助小组却可以达到事半功倍的效果。在笔者所教的班级中,有不少学生在新知识还没讲之前已经学会了。因此在教学过程中,笔者会发现并培养一些优秀的学生,使他们不仅会学而且会教,在他们自己学好的同时给他们安排1~2个徒弟,人多力量大,使全班的成绩有了比较大的进步。当然,为了提高这些“师傅”的积极性,还需要一些特殊的手段,使他们感觉到自己的价值,比如给他们开小灶,使他们掌握比其他同学更多的技能,还可以安排他们多参加一些社会实践来提高他们的实践能力。

通过分层次教学和因材施教,笔者每一级的学生中都会有几个能力突出的,毕业之后找到了比较好的工作;当然也会有一大批能力一般的,但是他们也能胜任PLC的维护和程序简单的调试工作。因此学生都能真正地凭自己的能力去干一份适合自己的工作。

plc教学范文第4篇

【关键词】理实一体化教学;PLC技术

《PLC技术》是一门将理论知识和技能训练融为一体的实践性较强的专业课程,具有多变性、综合性、典型性、实践性和应用性等特点。PLC技术是提高职业院校控制类学生利用先进技术进行控制的一项职业技能,也是一门必修课。在教学过程中,一方面由于职业院校学生的基础薄弱,而且近几年学生生源的素质不断下降,导致职业院校教师的教学难度增加;另一方面在专业课程的使用方面,还没有成熟的、统一的职业院校配套教材。那么如何上好《PLC技术》这门课,提高教学质量及学生的学习兴趣,是当前教师必须所要思考的首要任务。本人结合多年的教学经验对《PLC技术》的教材和教学方法进行了改革和创新,经过试行,取得了较好的教学效果。

1.课程调研

通过课程负责人的调研深知,目前以微处理器为核心的PLC得到了迅速的发展和应用,PLC不仅应用于传统的顺序控制,还广泛应用于传统的闭环控制、运动控制、数据处理以及复杂的分布式控制系统,因此在工业生产中具有广阔的应用前景,被誉为现代工业生产自动化的三大支柱(PLC技术、机器人、计算机辅助设计和制造)之一。而且随着科技的发展,必将会获得更大的发展空间。根据这一发展趋势及需求,围绕学生职业行动能力和职业迁移能力培养,PLC技术已成为职业技术学院控制类的一门必修课,并且在职业技能鉴定中PLC已成为高级维修电工及以上等级指定的考核内容。

2.为实现理实一体化教学,教师课前练好功底

目前大多数职业职院偏爱将PLC技术的分成理论和实践两部分进行教学,这样,很容易造成理论和实践相脱节:理论教学因缺乏实操支持,只讲少练或只讲不练;而实践教学因缺少理论解释,只练少讲或只练不讲,如此教学都会让学生失去学习的兴趣和动力。要想改变这种现状,就必须要求教师在课前练好功底,即教师须认真地去弄清、熟悉专业的理论知识,并经常下企业进行PLC技能的锻炼,为课程的教学寻找更准确的依据,为课程的讲解提供更科学的语言。只有教师教学能力的提高,才能提升驾驭课堂的能力。

3.为实现理实一体化教学,教师需要合理的整合教材内容

目前,用于《PLC技术》教学的教材,一般都是按照基本工作原理、基本指令、基本应用、基本操作等分成几个章节来编排的,而教师在教学过程中,则要考虑到有利于学生的认知过程来实施教学。如果教师死搬硬套的按照教材的先后顺序进行教学,也就是先讲授基本指令、再讲授基本指令的应用,最后再进行基本操作。这样当基本指令讲完后,由于基本指令比较多,学习枯燥,学习后的印象不牢固,容易引起混淆;到讲授基本指令的应用时,又得对涉及到的指令进行学习,学习效率不高;到最后进行基本操作时,又得温习前面的内容,教学效果不好。

于是,我对《PLC技术》的教材进行了整合,重新构建教学内容,采用项目教学。如此将《PLC技术》分解成三个模块,每个模块由几个项目组成,每个项目的内容都包括了:实例项目的控制要求、所用到的基本指令、用PLC实现控制的线路、PLC的I/O分配表及接线图、梯形图(或指令)编程、调试运行程序、考核标准。每一个实例项目都有一定的连贯性、科学性,都是由简到繁,由易到难的程度安排教学的先后顺序进行教学。同时,根据社会实践,精心合理的设计好每一个实例项目,使每个项目与我们身边的生活、生产密切相关。这样学生就会对学习内容感兴趣,学生对所学知识就越容易理解,从而就能提高学生学习的自觉性和主动性。因此,改革传统的教学为项目教学,既方便了学生的知识学习,又激发了学生的学习兴趣,还提高了教学质量。教学项目实施表如表1。

4.为实现理实一体化教学,教师需要在教学过程中进行教学的创新

高职院校的学生是一个学习习惯、学习动机和学习基础差异很大的群体,这就要求教师在教学过程中,进行教学创新,努力做到因材施教,即如何在培养学生的学习兴趣、充分调动学生的学习积极性和主动性上下功夫。而《PLC技术》这门课程是一门职业性、实用性较强的专业课程。在教学过程中,按照“以职业活动的工作任务为依据,以项目作为能力训练的载体,以‘教、学、做一体化’为教学模式,依照项目完成情况来考核技能掌握程度”的基本思路,制订了本课程的典型工作任务,突出了工学结合与职业素质的培养。

而在一体化教学过程中时,不是每位同学都完成相同的项目,而是根据学生的学习能力采用分层教学法,即学习能力差的同学在规定的时间内只需做完基础项目和提升项目即可,而学习能力较强的同学在规定的时间内除了做完基础项目和提升项目外,还要安排时间完成拓展项目。教师在进行现场指导过程中,想方设法地通过创设情境、巧设疑问、共同讨论、动手实践等多种教学方式,以学生动手、动脑积极参与为主,教师适时引导为辅,这样才能最大限度地调动学生学习的积极性。

总之,在《PLC技术》的教学过程中,教师必须要能充分调动学习的积极性,挖掘学生的学习潜力,培养学生分析问题和解决问题的能力,让学生应用PLC的能力得到提高,更能适应今后社会发展的需要。

参考文献

[1]张万忠.可编程序控制器应用技术[M].北京:化学工业出版社,2005,6(第二版).

[2]刘建东.浅谈如何激发学生学习PLC的兴趣[J].成才之路,2008(14).

[3]孙德胜,李伟.PLC操作实训(三菱)[M].北京:机械工业出版社,2007,8.

plc教学范文第5篇

Abstract: For higher professional colleges and universities, the engine bed electric control and PLC curriculum project needs the massive test installation. Because the funds are anxious, the majority quality colleges' and universities' test installation is very difficult to meet the needs. Therefore, uses the method which the PLC simulation software and the computer unify in solution curriculum project program debugging difficult problem, can receive the good effect.

关键词: PLC仿真软件;机床电气控制与PLC课程;课程设计;程序调试

Key words: PLC simulation software; engine bed electric control and PLC curriculum; curriculum project; program debugging

中图分类号:G42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)02-0273-02

0引言

《机床电气控制与PLC(可编程序控制器)应用技术》是职业技术院校机械类专业的一门十分重要的专业基础课。由于这门课以解决实际生产中的具体问题为教学目的,能够直接应用于生产实际,因此,在教学过程中课程设计部分就显得尤为重要。我们在教学中实行理论教学与实际操作相结合的教学模式,课程设计以能力培养为主,综合运用专业及基础知识解决实际工程技术问题,增强学生的动手能力,使学生在学习理论的同时动手实践,通过实际操作来分析和巩固理论知识。应用PLC仿真软件组织PLC的课程设计,可以更好的培养学生的PLC程序的调试能力,弥补教学资源紧张造成的课程设计单纯以编程和答辩为主的教学状态。

1课程设计存在问题

本课程的课程设计以PLC设计为主,题目以现代工程为背景,学生根据题目的应用背景及设计任务要求进行设计及调试。在设计过程中,程序编制完成以后,在程序调试时需要与真实PLC进行连线,观察程序运行情况,然后反复修改程序,达到正确控制的目的。由于目前多数高职院校实验教学设备紧张,几个专业共用一个PLC实验室,难免会出现在课程设计期间部分学生不能使用实验设备进行课程设计的现象。因此,在没有实验室真实PLC设备的条件下,学生的程序必须另谋途径进行调试。在这种情况下,如何寻找到PLC课程设计的突破口,来解决这一问题呢?通过教学实践和探索,笔者认为利用PLC仿真软件,结合机械系现有的计算机机房,可以轻松的解决这一问题,并取得显著效果。

2CX-Simulator仿真软件的特点

由于在教学过程中PLC部分以OMRON CPM系列 PLC的基本指令和应用为主,因此仿真软件选取用与其相对应的CX-Simulator3.0仿真软件,该软件可以直接仿真OMRON公司生产的CS/CJ等系列PLC,但对CPM系列的PLC却不支持,这与教学又发生冲突。由于CPM系列与CS/CJ系列PLC的梯形图编程语言在很大程度上可以兼容,因此可选用其它途径来进行使用。

3仿真PLC的编程和调试

OMRON仿真PLC的编程和调试是通过CX-Programmer3.0(CXP3.0)编程软件和CX-Simulator仿真软件一起进行的。具体仿真步骤如下:

3.1 创建程序及配置编程软件首先启动软件CXP编程软件,并新建一个项目,选择要仿真的PLC的型号CPM2*(CPM1A)并编写控制梯形图程序。程序编好后,再改变PLC类型为CS/CJ类型。

3.2 激活并配置仿真控制器运行 CX-Simualtor1.9,出现一界面,上有两个选项,前者Create a new PLC用于首次运行设定,后者 Open an existing PLC可用于再次运行。首次运行需要PLC进行设定,选择Create anewPLC(PLC Setup Wizard。),设置LNGZ32向导将产生一个新PLC,点击OK,将产生一个新文件夹,点击下一步,选择PLC CPU为CS1G CPU45,之后出现设置 PLC单元模块型号的选项,其中:“00H CPU Unit (CS1G-CPU45)”是 CPU单元卡,“1FH Virtual Communications Unit”是虚拟通讯单元卡。

在 Unit Selection List选择单元卡类型,选中后点击 “

CX-Simulator连接界面。在Virtual选通讯协议 Controller Link,点 Connect连接,成功后 NETWORK指示灯变绿,记下缺省网络地址 0、节点地址10以备用,点击Close暂时关闭此画面,如果执行File菜单下的Work CX-Simulator可重现 Connect(连接)与 Disconnect(断开连接)的界面。再点击如图2所示界面的最左边的运行按钮,PLC便进入了运行监控状态,这时 PLC面板上 RUN指示灯变绿,如图 2所示。在调试 PLC程序时,如果发现梯形图程序不能正确运行,就要检查此按钮或面板的 RUN状态。至此,虚拟 PLC已完全进入运行状态,学生可以开始调试 PLC程序了。

3.3 用 CXP连接 PLC仿真器PLC模拟器已成功运行后,打开要调试梯形图程序,调试时,编程器 CXP3.0必须选择与模拟器同样的 PLC类型与 CPU类型,同时网络类型选 Controller Link或 FinsGateway。点其右侧的 Settings…,FINS目的地址填入模拟器连接后的地址 0、10并保存,以后打开此工程就不需再次设定。此时,若 PLC梯形图已编辑好,就可以跟模拟器连接了,点击快捷图标“工作在线仿真(Ctrl-Shift-W)”,连接成功后,会自动出现下载对话框,可将程序下传到 PLC,为开始调试程序作好准备。

3.4 模仿输入跟 PLC相比,模拟器没有真正 PLC的输入端子,这可以用功能“设置”与“强置”设置状态来实现。如模仿按下按钮 0.0,对其鼠标右击,先设置成 ON,再设置成 OFF,就相当于按下后又松开此按钮,以此类推,学生就可根据手动控制整个过程的一些触点状态来接通或断开程序进行调试。当程序执行结果不符合设计要求时,可以再次点击 “工作在线仿真”快捷图标,使程序离线并对程序进行修改,然后再下传程序、运行程序、检查运行结果或观察具体程序执行情况,不断循环上述步骤,进行程序调试,直至达到设计要求为止。在现实的工作环境中,PLC仿真软件也在广泛应用,由于仿真软件不是真实 PLC,程序调试过程中不会真正操作现场设备,这有利于在实验室没有真实 PLC的情况下进行程序调试和对新人进行培训。目前,部分公司正在利用PLC仿真软件结合上位组态软件,进行工厂生产仿真系统部分程序的开发。因此,让学生早些接触 PLC仿真软件,无疑为以后步入相关工作打下基础。总之,利用 PLC仿真软件进行 PLC课程设计是可行的,能收到较好的效果。学生通过电脑上机,仿真实践,可以很好地观察和消化所学的理论知识,同时通过PLC仿真软件实现人机交互,可以尝试改变某些指令、程序,再观察设计结果,能极大地调动学生的学习热情,同时也解决了学校 PLC实验设备紧张的问题。 实践证明,通过仿真软件组织课程设计的过程,使学生可以大大扩展自我学习的空间并在教学时间之外,使用自己的笔记本和台式机电脑,通过对PLC仿真软件的程序仿真,独立学会更多的PLC的编程技术,为下一步进行毕业设计和毕业之后的实践奠定良好的基础。

参考文献:

[1]程曙艳.短学期制下的PLC课程设计的探索[J].福建电脑,2006,(3).

相关期刊更多

Acta Pharmacologica Sinica

北大期刊 审核时间1-3个月

中国科学技术协会

信息产业报道

省级期刊 审核时间1个月内

四川省信息产业厅

石油化工设备技术

统计源期刊 审核时间1-3个月

中国石油化工集团有限公司